發(fā)布時(shí)間：2020-04-29 08:00

【摘要】：隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展,超/特高壓遠(yuǎn)距離大容量輸電線路迅速增加,為了降低建設(shè)成本,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸電效率,同塔多回和串聯(lián)補(bǔ)償?shù)容旊姺绞皆陔娋W(wǎng)中的得到廣泛應(yīng)用。同塔多回輸電線路因難以采用理想換位架設(shè)方式,帶來了參數(shù)不對稱問題;串聯(lián)補(bǔ)償輸電線路則因系統(tǒng)需求和擴(kuò)大,帶來了系統(tǒng)串補(bǔ)度攀升的問題;同時(shí)這兩種輸電線路當(dāng)發(fā)生運(yùn)行方式變化和復(fù)雜故障時(shí),也會(huì)進(jìn)一步引起參數(shù)的復(fù)雜變化和不對稱度的加劇。這種情形常常導(dǎo)致相關(guān)繼電保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)和拒動(dòng)事故,對繼電保護(hù)形成了新的挑戰(zhàn)。為了解決上述問題,論文圍繞同塔多回及串補(bǔ)輸電線路的參數(shù)特性對繼電保護(hù)的影響機(jī)理及對策開展研究,著力解決同塔多回線路參數(shù)不平衡度及其評價(jià)、減少參數(shù)不對稱度的優(yōu)化方法、串聯(lián)補(bǔ)償線路參數(shù)變化的影響因素、同塔多回線路及串補(bǔ)線路參數(shù)特性對相關(guān)繼電保護(hù)的影響機(jī)理、繼電保護(hù)的應(yīng)對策略和改進(jìn)措施等科學(xué)與技術(shù)問題。這些工作對保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的和應(yīng)用價(jià)值和理論意義。由于工程實(shí)現(xiàn)上原因,同塔多回線路通常只能采取相序不換位結(jié)構(gòu)架設(shè),因此其相序排列方式的不平衡度評價(jià)和最優(yōu)選擇對改善線路參數(shù)對稱性極為重要。但目前缺少綜合考量多種不平衡度的參數(shù)對稱性的評價(jià)方法,難以得到不平衡度最小的最優(yōu)相序排列方式。針對此問題,論文通過導(dǎo)線序參數(shù)計(jì)算得到的單序量不平衡度和復(fù)合序量不平衡度作為參數(shù)對稱性的基礎(chǔ)評價(jià)指標(biāo);根據(jù)各不平衡度基礎(chǔ)指標(biāo),提出了一種基于權(quán)重分配的綜合評價(jià)指標(biāo)和同塔多回線路對稱性評價(jià)方法,解決了以往不平衡度分序評價(jià)結(jié)論相互矛盾的難題,實(shí)現(xiàn)了同塔多回輸電線路參數(shù)對稱性的有效評估。應(yīng)用上述評價(jià)方法,提出了同塔四回線路不同塔型的最優(yōu)相序排列方式,有效改善了線路參數(shù)的對稱性。同塔多回線路由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)完全換位,其參數(shù)的不對稱將會(huì)影響到以參數(shù)對稱為前提的距離保護(hù)的可靠動(dòng)作。針對同塔多回輸電線路參數(shù)不對稱可能引起距離保護(hù)動(dòng)作性能劣化的問題,論文從理論推導(dǎo)和數(shù)字仿真兩方面入手,重點(diǎn)研究了采用最優(yōu)相序排列方式情況時(shí)同塔雙回和四回線路不同故障類型、不同運(yùn)行方式和不同線路長度情況時(shí)對距離保護(hù)測量阻抗的影響,論證了造成距離保護(hù)縮范圍或超越誤動(dòng)的作用機(jī)理,根據(jù)同塔多回線路的相間和接地阻抗繼電器測量阻抗的上偏及下偏的誤差大小,提出了相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)的優(yōu)化整定方法,以改善距離保護(hù)動(dòng)作的安全性。同塔多回線路由于架設(shè)形式多樣、各回線路間靜電耦合關(guān)系復(fù)雜,增加了補(bǔ)償分布電容電流、改善縱差保護(hù)靈敏度的困難。針對同塔多回線路引起線路電容電流變化而影響縱差保護(hù)動(dòng)作性能問題,本文從理論分析和仿真計(jì)算兩方面,對全程同塔多回、非全程同塔雙回和四回線路在并列運(yùn)行,部分停運(yùn)和檢修方式下的電容電流變化特性及其對縱差保護(hù)的影響機(jī)理進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上,針對現(xiàn)有電容補(bǔ)償方案在同塔輸電情況下補(bǔ)償精度較低的問題,提出了適用于不同結(jié)構(gòu)復(fù)雜同塔多回線路分相縱差保護(hù)和零序縱差保護(hù)對電容電流的補(bǔ)償方法,并仿真驗(yàn)證了其有效性。串聯(lián)電容補(bǔ)償是提高交流線路輸電容量、改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的有效手段。大電網(wǎng)中串補(bǔ)線路縱差保護(hù)可能存在靈敏度不足的問題,以往并未引起足夠的重視,隨著串補(bǔ)裝置的廣泛應(yīng)用、電網(wǎng)的發(fā)展以及大串補(bǔ)度輸電的出現(xiàn),這個(gè)問題變得更加突出。針對串補(bǔ)線路因電網(wǎng)發(fā)展和運(yùn)行變化引起串補(bǔ)度變化而影響線路縱差保護(hù)性能的問題,本文提出了系統(tǒng)串補(bǔ)度的概念,分析了串補(bǔ)度對串補(bǔ)線路縱聯(lián)保護(hù)的影響,闡明了劣化縱差保護(hù)靈敏度的問題。并按照工程應(yīng)用實(shí)際和故障暫態(tài)分析的要求,構(gòu)建了大串補(bǔ)度電網(wǎng)模型,系統(tǒng)仿真分析了故障類型、過渡電阻、系統(tǒng)的運(yùn)行方式及功角變化等方面對串補(bǔ)線路分相和零序縱差保護(hù)以及突變量縱差保護(hù)靈敏度的影響機(jī)理,闡明了主要影響因素。在此基礎(chǔ)上,提出了多種提高串補(bǔ)線路縱差保護(hù)靈敏度的改進(jìn)措施,仿真分析表明有效提高了保護(hù)的靈敏度。針對同塔串聯(lián)補(bǔ)償線路這種特殊的輸電線路縱差保護(hù)存在的問題,論文通過構(gòu)建了同塔雙回串聯(lián)補(bǔ)償線路仿真模型,研究分析了同塔雙回串聯(lián)補(bǔ)償線路不同運(yùn)行方式、不同故障類型、過渡電阻等系統(tǒng)運(yùn)行工況對傳統(tǒng)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)靈敏度的影響。進(jìn)而仿真分析了所提同塔雙回線路電容電流補(bǔ)償方法在同塔雙回串補(bǔ)線路中的有效性,驗(yàn)證了同塔雙回電容電流補(bǔ)償方法結(jié)合基于復(fù)合標(biāo)積制動(dòng)特性和基于雙曲線制動(dòng)特性的串補(bǔ)縱差保護(hù)的改進(jìn)方案在同塔雙回串補(bǔ)線路中提高靈敏度的作用和優(yōu)勢。最后,總結(jié)了所取得的主要研究工作及創(chuàng)新成果,并對后續(xù)研究工作進(jìn)行了展望。
【圖文】：

圖 2-2 兩個(gè)平行的“單導(dǎo)線-大地”回路g 2-2 “Single conductor  earth” circuits of two parallel w了導(dǎo)線位于電場中受其作用的大小。因架空線附近的電場產(chǎn)生影響。如圖 2-3 所示，計(jì)算電位

圖 2-4 垂直排列的同塔多回線路al alignment of multi-circuit lines on 路的電磁方程為：A1B1 A1C1 A1A2 A1B2 A1C2 Z Z Z Z Z
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2644385